Penelitian pemilihan variabel proses

4.2. Penelitian pemilihan variabel proses

Dari metode penapisan rancangan Taguchi untuk 7 variabel proses meliputi koagulan Alumunium Sulfat, Fero sulfat, Poly Alumunium Chloride, Flokulan Anionik Polyacrylic acid, Flokulan Kationik Polyethylene-Imine, NaOH 98% untuk penyesuaian pH dan variabel pengadukan, setelah dilakukan percobaan dengan sample air limbah yang berbeda diperoleh 3 variabel proses yang paling berpengaruh dalam proses koagulasi flokulasi yaitu koagulan fero sulfat, flokulan kationik dan variabel pH. hal ini dapat dilihat dari hasil penapisan yang dilakukan berulang – ulang untuk sampel air limbah yang berbeda kondisi awalnya. Seperti tertampil pada tabel 4.2 untuk penapisan yang dilakukan pada tanggal 13 Nopember 2006 dengan Turbidity 213.8 FTU dan Absorbansi 0.82 dan tabel 4.3. untuk pada tanggal 21 Nopember 2006 dengan Turbidity 187.0 FTU dan Absorbansi 0.77.

Tabel 4.2. Nilai efek parameter terhadap variabel proses dengan metode penapisan Taguchi pada tanggal 13 Nopember 2007

Variabel Proses

Nilai Efek Variabel

Nilai Efek Variabel

Terhadap Absorbansi

Terhadap Turbidity

K. Ferro Sulfat

K. Alumunium Sulfat

K. Poly Alumunium Cloride

F. Anionik, 2.15 1.70 Polyacrylic Acid F. Kationik,

Polyethylene-Imine pH

(Penambahan NaOH 75 ppm) Pengadukan (Mixing)

Tabel 4.3 Nilai efek parameter terhadap variabel proses dengan metode penapisan Taguchi pada tanggal 21 Nopember 2007

Variabel Nilai Efek Variabel Nilai Efek Variabel

Terhadap Absorbansi

Terhadap Turbidity

K. Ferro Sulfat

8.125

4.225

K. Alumunium Sulfat

1.625

1.175

K. Poly Alumunium Cloride

-0.325

1.175

F. Anionik, 2.925 1.575 Polyacrylic Acid F. Kationik,

7.475 3.175

Polyethylene-Imine pH

3.650 2.625

(Penambahan NaOH 75 ppm) Pengadukan (Mixing)

2.925

1.225

Dari tabel diatas maka variabel yang mempunyai efek positif besar terhadap pengendapan larutan dalam air limbah PT. Sido Muncul adalah :

1. Koagulan Ferro sufat

2. Flokulan Kationik

3. Variabel pH Dari hasil ini dapat dijelaskan bahwa walaupun ketiga koagulan yaitu alumunium sulfat, fero sulfat dan poly alumunium chloride menunjukan proses koagulasi yang baik terhadap air limbah industri jamu tapi koagulan fero sulfat lebih sesuai untuk air limbah industri jamu ini karena koagulan fero sulfat merupakan koagulan yang dapat bekerja efektif pada air limbah dengan dengan kondisi asam pH 4 sampai dengan kondisi netral pH 7 sedangkan koagulan alumunium sulfat dan poly alumunium chloride cenderung efektif untuk air limbah yang bersifat basa dan koagulasi yang efektif terjadi pada selang pH tertentu sehingga setiap jenis air limbah akan memberikan efek yang berbeda-beda untuk tiap jenis koagulan tergantung karakteristik air limbah[7]. Partikel yang berupa

koloid dalam air memiliki muatan listrik pada permukaannya, apabila semakin kecil partikel yang tersuspensi di dalam air maka akan menjadi semakin luas permukaannya dan semakin besar pengaruh muatan listrik pada permukaannya[21,22]. Kondisi koloid ini akan stabil bila partikel-partikel bermuatan sama akan saling tolak menolak, sehingga mengakibatkan akan menghalangi partikel saling berdekatan dan mengelompok. Inilah yang menyebabkan partikel koloid tidak akan mengendap walaupun didiamkan dalam waktu yang cukup lama, kondisi ini dapat dirubah bila kedalam air tersebut ditambahkan zat kimia yang dapat mereduksi muatan listrik pada permukaan partikel-partikel koloid yang dapat membuat gaya tolak menolak antar partikel koloid akan melemah sehingga partikel akan berdekatan bergabung membentuk flok-flok halus [7,22]. Pada kondisi proses koagulasi yang berlangsung, koagulan fero sulfat bersifat positif sehingga dapat membuat gaya tolak menolak antar partikel partikel koloid air limbah yang bersifat negatif melemah sehingga partikel akan berdekatan bergabung membentuk flok-flok halus. Selain itu koagulan fero sulfat pun dapat menurunkan bahkan meniadakan kekokohan partikel koloid air limbah apabila elektrolit yang ditambahkan dapat diserap oleh partikel koloid air limbah sehingga muatan partikel menjadi netral, penetralan muatan partikel oleh koagulan hanya mungkin terjadi jika muatan partikel mempunyai konsentrasi yang kuat untuk mengadakan gaya tarik menarik antar partikel koloid [27].

Pada proses penapisan ini flokulan kationik cenderung memberikan efek positif yang besar terhadap proses koagulasi flokulasi ini menunjukan bahwa air limbah industri jamu PT. Sido Muncul bermuatan negatif sehingga dengan flokulan kationik cenderung tarik menarik sehingga membentuk suatu ikatan partikel yang lebih besar dari yang dibentuk pada proses koagulasi, sedang dengan flokulan anionik cenderung terjadi gaya tolak menolak antara partikel –partikel koloid dengan flokulan yang menyebabkan tidak terbentuknya flok dengan optimal hal ini disebabkan oleh muatan partikel yang sama. Mekanisme koagulasi flokulasi yang terjadi pada air limbah yang mengandung komponen-komponen organik ini dapat dijelaskan sebagai berikut air limbah PT. Sido Muncul mengandung sebagian besar terdiri dari komponen-komponen organik memiliki muatan negatif yang kemudian harus dinetralkan untuk terjadinya proses koagulasi flokulasi. Dispersi koloid ini stabil karena menghilangkan adanya penolakan elektrostatik antara muatan-muatan negatif partikel koloid. Penambahan kation untuk Pada proses penapisan ini flokulan kationik cenderung memberikan efek positif yang besar terhadap proses koagulasi flokulasi ini menunjukan bahwa air limbah industri jamu PT. Sido Muncul bermuatan negatif sehingga dengan flokulan kationik cenderung tarik menarik sehingga membentuk suatu ikatan partikel yang lebih besar dari yang dibentuk pada proses koagulasi, sedang dengan flokulan anionik cenderung terjadi gaya tolak menolak antara partikel –partikel koloid dengan flokulan yang menyebabkan tidak terbentuknya flok dengan optimal hal ini disebabkan oleh muatan partikel yang sama. Mekanisme koagulasi flokulasi yang terjadi pada air limbah yang mengandung komponen-komponen organik ini dapat dijelaskan sebagai berikut air limbah PT. Sido Muncul mengandung sebagian besar terdiri dari komponen-komponen organik memiliki muatan negatif yang kemudian harus dinetralkan untuk terjadinya proses koagulasi flokulasi. Dispersi koloid ini stabil karena menghilangkan adanya penolakan elektrostatik antara muatan-muatan negatif partikel koloid. Penambahan kation untuk

Berdasarkan hasil penapisan variabel diatas maka untuk penelitian optimalisasi proses koagulasi flokulasi untuk pengolahan air limbah organik industri jamu ( studi kasus PT. Sido Muncul Semarang ) lebih lanjut dipilih sebagai dosis variabel adalah dosis koagulan fero sulfat dengan konsentrasi 75 mg/l sampai 200 mg/l, flokulan kationik Polyethylene-Imine dengan konsentrasi 2 mg/l sampai 5 mg/l dan variabel pH mulai dari tanpa pengolahan (pH= 4-5) sampai dengan penambahan 75 mg/l NaOH ( pH = 7 ). Pada penelitian penentuan variabel proses sebenarnya hampir semua variabel proses yang diuji dengan penapisan rancangan Taguchi memberikan efek positif baik ditinjau dari parameter turbidity maupun absorbansi tetapi dalam proses koagulasi flokulasi harus dipilih satu koagulan dan satu flokulan sehingga dalam penelitian ini dilih koagulan fero sulfat karena diantara tiga variabel proses koagulan yang digunakan fero sulfat yang memberikan efek positif yang terbesar, hal ini bisa dilihat pada tabel 4.2 untuk parameter turbidity yaitu 4.05. nilai tersebut lebih besar dibandingkan koagulan alumunium sulfat dengan nilai 1.30 dan koagulan poly alumunium chloride dengan nilai 0.15. Demikian pula dengan flokulan yang digunakan, baik flokulan kationik maupun anionik keduanya memberikan efek positif tetapi dalam kondisi ini harus dipilih satu jenis flokulan karena flokulan katonik memberikan nilai yang lebih besar dibandingkan flokulan anionik maka flokulan kationik dipilih sebagai variabel yang akan digunakan pada penelitian lebih lanjut. Pada proses penentuan kondisi yang mendukung, faktor pH memberikan efek positif yang lebih besar dibandingkan pengadukan, seperti pada kondisi sebelumnya karena variabel pendukung proses hanya dipilih satu maka ditentukan variabel pH sebagai variabel proses yangakan digunakan pada penelitian lebih lanjut walaupun faktor pengadukan pun sebenarnya memberikan efek positif. Faktor pH memberikan efek positif Berdasarkan hasil penapisan variabel diatas maka untuk penelitian optimalisasi proses koagulasi flokulasi untuk pengolahan air limbah organik industri jamu ( studi kasus PT. Sido Muncul Semarang ) lebih lanjut dipilih sebagai dosis variabel adalah dosis koagulan fero sulfat dengan konsentrasi 75 mg/l sampai 200 mg/l, flokulan kationik Polyethylene-Imine dengan konsentrasi 2 mg/l sampai 5 mg/l dan variabel pH mulai dari tanpa pengolahan (pH= 4-5) sampai dengan penambahan 75 mg/l NaOH ( pH = 7 ). Pada penelitian penentuan variabel proses sebenarnya hampir semua variabel proses yang diuji dengan penapisan rancangan Taguchi memberikan efek positif baik ditinjau dari parameter turbidity maupun absorbansi tetapi dalam proses koagulasi flokulasi harus dipilih satu koagulan dan satu flokulan sehingga dalam penelitian ini dilih koagulan fero sulfat karena diantara tiga variabel proses koagulan yang digunakan fero sulfat yang memberikan efek positif yang terbesar, hal ini bisa dilihat pada tabel 4.2 untuk parameter turbidity yaitu 4.05. nilai tersebut lebih besar dibandingkan koagulan alumunium sulfat dengan nilai 1.30 dan koagulan poly alumunium chloride dengan nilai 0.15. Demikian pula dengan flokulan yang digunakan, baik flokulan kationik maupun anionik keduanya memberikan efek positif tetapi dalam kondisi ini harus dipilih satu jenis flokulan karena flokulan katonik memberikan nilai yang lebih besar dibandingkan flokulan anionik maka flokulan kationik dipilih sebagai variabel yang akan digunakan pada penelitian lebih lanjut. Pada proses penentuan kondisi yang mendukung, faktor pH memberikan efek positif yang lebih besar dibandingkan pengadukan, seperti pada kondisi sebelumnya karena variabel pendukung proses hanya dipilih satu maka ditentukan variabel pH sebagai variabel proses yangakan digunakan pada penelitian lebih lanjut walaupun faktor pengadukan pun sebenarnya memberikan efek positif. Faktor pH memberikan efek positif

Pada penelitian ini tidak dilakukan pengecekan muatan partikel-partikel koloid limbah cair sebelum diproses karena keterbatasan alat pengecekan muatan listrik tersebut seperti zetameter, tetapi dengan digunakanya flokulan atau koagulan aid kationik yang bersifat positif maka dapat diprediksikan bahwa muatan partikel-partikel koloid dalam limbah cair bermuatan negatif. Seperti pada penelitian penentuan variabel proses diatas pada tabel 4.2 dan 4.3, flokulan anionik juga memberikan efek yang positif sehingga bisa diprediksikan pada air limbah ini terkandung juga partikel-partikel koloid yang bermuatan positif, masing-masing muatan listrik tersebut memberikan suatu respon positif terhadap flokulan yang ditambahkan tapi karena partikel koloid yang bermuatan negatif lebih banyak maka respon positif lebih besar untuk flokulan kationik. Sifat partikel-partikel koloid air limbah yang negatif sebagian besar dihasilkan dari konponen- komponen anorganik seperti silica, besi, mangan dan lain-lain pada proses pencucian bahan baku jamu. Proses pencucian bahan baku jamu memberikan kontribusi air limbah terbesar dimana pada proses pencucian ini bahan baku yang diterima dibersihkan dari komponen-komponen pengotor yang sebagian besar merupakan komponen tanah yang mengandung besi, mangan, silica dan lain-lain..